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Geräte und Chemikalien:

Rundkolben, Stopfen, Schwefel, destilliertes Wasser, Universalindikator, Verbrennungslöffel, Bunsenbrenner, Sauerstoff

Versuchsaufbau:

Versuchsdurchführung:

Wir stellen den Bunsenbrenner auf die rauschende Flamme ein und nehmen etwas Schwefelpulver auf den Verbrennungslöffel. Danach geben wir Sauerstoff in den Rundkolben. Anschließend halten wir den Verbrennungslöffel an den heißesten Punkt der Flamme (die Spitze des inneren Kegels). Als nächstes gibt man den Verbrennungslöffel mit dem brennenden Schwefel in den Rundkolben. Sobald der Schwefel aufgehört hat zu brennen, geben wir das destillierte Wasser hinzu und zuletzt den Universalindikator und schütteln den Rundkolben.

Versuchsbeobachtungen:

Schwefel ist ein gelber Feststoff. Schwefel schmilzt und verbrennt mit blauer Flammenfarbe. In Sauerstoff ist die Verbrennung intensiver, dabei steigt weißer Rauch auf. Bei Zugabe von Wasser entsteht weißer Nebel. Nach dem Schütteln ist der Nebel verschwunden. Der Universalindikator färbte sich rot. Beim Lösen des Stopfens ist ein zischen zu hören.

Versuchserklärung:

Bei der Verbrennung von Schwefel im Verbrennungslöffel in reinem Sauerstoff entsteht einerseits das farblose Gas Schwfeldioxid SO₂ und wegen der Anwesenheit von Eisen (Verbrennungslöffel) der weiße Feststoff Schwefeltrioxid SO₃. Das Eisen wirkt als Katalysator der Verbrennungs-Reaktion. Katalysatoren sind Stoffe, die durch ihre Anwesenheit Reaktionen ermöglichen, die eigentlich erst bei viel höherer Temperatur ablaufen können. Das Schwefeltrioxid bildet den weißen Rauch (kleine Feststoffteilchen). Der Nebel (kleine Tröpfchen), der beim Zugeben von Wasser entsteht, wird durch das Lösen von Schwefeldioxid in kleinen Wassertröpfchen gebildet.

Der Indikator zeigt an, das die Lösung sauer ist. Schwefel hat mit Sauerstoff reagiert:

S_(s) + 0_2(g) -> SO_2(g) oder

2S_(s) + 30_2(g) -> 2SO_3(g)

Das Schwefeldioxid reagiert mit Wasser, dabei entsteht schweflige Säure:

SO_2(g) + H₂0_(l) -> H₂SO_3(aq)

und Schwefeltrioxid reagiert mit Wasser, dabei entsteht Schwefelsäure:

SO_3(s) + H₂0_(l) -> H₂SO_4(aq)

Beim Lösen des Gases in Wasser entsteht ein Unterdruck, so dass der Stopfen sehr stark in den Rundkolben hineingezogen wird. Das erklärt das Zischen beim Öffnen.

Diese Ergebnisse lassen sich auch auf eine andere Reaktion übertragen:

CO₂_(g) + H₂O_(l) → H₂CO₃_(aq)

Bei dieser Reaktion entsteht Kohlensäure.
Das gilt nicht nur für diese beiden Reaktionen, sondern auch für andere, bei denen ein Nichtmetalloxid in Wasser gelöst wird. Daraus lässt sich eine Merkregel ableiten.

Merkregel:
Nichtmetalloxide reagieren mit Wasser zu Säuren.

Text erstellt von Lena mit kleinen Ergänzungen durch Herrn Ecker 11.5.26